出PffM信號(hào)，從而控制三相預(yù)升壓電路晶閘管觸發(fā)脈沖輸出，調(diào)節(jié)晶閘管導(dǎo)通角，從而改變?nèi)囝A(yù)升壓電路輸出的母線電壓大小;本發(fā)明通過對(duì)脈沖功率發(fā)生器直流母線電壓等模擬量及其他數(shù)字量的采集、計(jì)算，調(diào)節(jié)給IGBT模塊的脈寬調(diào)制(P麗)波形的脈寬、頻率來控制輸出脈沖的脈寬和頻率;本發(fā)明通過通訊接口電路(模塊)完成脈沖功率電源與上位機(jī)的通訊;本發(fā)明通過異常處理模塊和模擬量采集電路(模塊)監(jiān)控電源進(jìn)行異常和故障處理，具備短路保護(hù)、開路保護(hù)、過壓過流保護(hù)，實(shí)時(shí)調(diào)整輸入電壓以保證輸出穩(wěn)定等功能，同時(shí)還具備調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)寬功能，具有除塵效率高、能耗性能好、安全可靠性高等特點(diǎn)；本發(fā)明軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)，有效提高了系統(tǒng)反應(yīng)速度;本發(fā)明故障反饋回路采用高速光電隔離電路(模塊)，提高了信號(hào)抗干擾能力；高精度采樣信號(hào)、高可靠性的反饋回路與快速反應(yīng)的軟件系統(tǒng)一起，提高了故障報(bào)警系統(tǒng)的反應(yīng)速度和可靠性，降低了誤報(bào)警的可能性。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明功能接口不意圖；
圖2是本發(fā)明硬件框圖以及與納秒級(jí)高壓脈沖電源之間的控制信號(hào)連接示意圖；
圖3是本發(fā)明反饋信號(hào)框圖；
圖4是本發(fā)明控制流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0024]實(shí)施例1:
如圖1、2所示，一種納秒級(jí)高壓脈沖電源DSP嵌入式控制器，與納秒級(jí)高壓脈沖電源相連從而完成信號(hào)傳輸和功能控制，由硬件和軟件構(gòu)成，硬件包括控制單元、光電隔離模塊、外圍模塊、電源模塊。
[0025]所述控制單元，包括核心控制單元、時(shí)鐘模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、參數(shù)日歷模塊、EEPROM模塊、編程口 JTAG。
[0026]所述外圍模塊包括三相同步信號(hào)檢測(cè)模塊，用于處理三相交流電壓信號(hào)并產(chǎn)生三相同步信號(hào);三相晶閘管觸發(fā)模塊，用于驅(qū)動(dòng)三相調(diào)壓電路中的晶閘管從而完成輸入調(diào)壓；IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生電路完成脈沖發(fā)生過程；12路模擬量采集電路;8路數(shù)字量輸入電路;12路數(shù)字量輸出電路;2路通訊接口電路。
[0027]所述模擬量采集電路，包括模擬量光電隔離放大器、三相交流輸入電壓采集電路、三相交流輸入電流采集電路、變壓器油溫監(jiān)測(cè)電路、IGBT溫度檢測(cè)電路、脈沖功率發(fā)生器直流母線電壓采集電路、4-20mA模擬量采集電路、輸出脈沖峰值電壓\電流檢測(cè)電路。
[0028]所述數(shù)字量輸入電路，包括主回路合閘數(shù)字量輸入模塊、隔離開關(guān)合閘數(shù)字量輸入模塊、重瓦斯數(shù)字量輸入模塊、輕瓦斯/低油位數(shù)字量輸入模塊、遠(yuǎn)程啟停數(shù)字量輸入模塊。
[0029]所述數(shù)字量輸出電路，包括設(shè)備啟停輸出模塊、報(bào)警信號(hào)輸出模塊、故障信號(hào)輸出模塊、運(yùn)行狀態(tài)模塊。
[0030]納秒級(jí)高壓脈沖電源DSP嵌入式控制器上還設(shè)置有數(shù)字量輸入輸出接口、模擬量采集端口、同步信號(hào)輸入端口、三相觸發(fā)信號(hào)輸出端口、溫度采集接口、光纖端口。
[0031]所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路包括兩級(jí)光電隔離電路。
[0032]所述電源模塊包括DSP控制核心電源、外部接口電路電源，電源模塊采用多級(jí)隔離電路。
[0033]所述納秒級(jí)高壓脈沖電源DSP嵌入式控制器，其軟件系統(tǒng)，包括DSP/B10S操作系統(tǒng)、初始化、異常管理、軟件中斷管理、參數(shù)日歷軟件中斷、數(shù)字量I/o軟件中斷、模擬量采集硬件中斷和通訊接口硬件中斷。通訊接口硬件中斷有COMl通訊中斷和COM2通訊中斷，從而對(duì)通訊接口電路進(jìn)行管理;COMl通訊中斷和COM2通訊中斷實(shí)現(xiàn)C0M1、C0M2的MODBUS協(xié)議通訊，上位機(jī)從機(jī)功能。模擬量采集中斷完成三相輸入電壓、三相輸入電流、變壓器油溫、IGBT溫度、直流母線電壓、輸出脈沖的峰值電壓和峰值電流的采集、計(jì)算。系統(tǒng)軟件中斷，主要由系統(tǒng)周期函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)定時(shí)的軟件中斷；參數(shù)日歷軟件中斷主要讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)，刷新控制器日期時(shí)間，同時(shí)在有參數(shù)修改完成時(shí)，將運(yùn)行參數(shù)寫入EEPROM模塊保存；數(shù)字量I/O軟件中斷主要完成數(shù)字量輸入開關(guān)電路的狀態(tài)掃描、數(shù)字量輸出開關(guān)電路的控制輸出；初始化完成程序的控制參數(shù)的初始化與DSP/B10S操作系統(tǒng)特殊功能的配置;異常管理:當(dāng)軟件異常時(shí)，產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)，使軟件重新開始運(yùn)行。
[0034]圖2所示為納秒級(jí)脈沖電源主要結(jié)構(gòu)及各部分與DSP嵌入式控制器之間的控制信號(hào)連接方式。
[0035]納秒級(jí)脈沖電源中的配電系統(tǒng)，其作用是為納秒級(jí)脈沖電源提供三相交流電源，主回路電源的閉合/斷開由交流接觸器控制，DSP嵌入式控制器的數(shù)字量輸出端口控制交流接觸器的閉合/斷開，交流接觸器的狀態(tài)反饋信號(hào)由數(shù)字量輸入端口傳入到DSP嵌入式控制器。主回路電源閉合之后，三相交流電壓信號(hào)經(jīng)三相同步信號(hào)檢測(cè)電路(模塊)處理，產(chǎn)生三相同步信號(hào)，由屏蔽網(wǎng)線經(jīng)同步信號(hào)輸入端口傳入到DSP嵌入式控制器，DSP嵌入式控制器以同步信號(hào)為時(shí)間基準(zhǔn)，發(fā)送晶閘管觸發(fā)脈沖信號(hào)，經(jīng)三相觸發(fā)信號(hào)輸出端口傳出，由屏蔽網(wǎng)線傳送至三相晶閘管觸發(fā)電路(模塊)，則三相晶閘管觸發(fā)模塊驅(qū)動(dòng)納秒級(jí)脈沖電源中三相調(diào)壓電路的三只晶閘管，完成輸入調(diào)壓。輸入電壓、輸入電流通過輸入電壓/電流檢測(cè)電路(模塊)產(chǎn)生輸入電壓采樣信號(hào)、輸入電流采樣信號(hào)，由模擬量采集端口傳入到DSP嵌入式控制器。
[0036]由三相調(diào)壓電路產(chǎn)生的可調(diào)三相交流電送入納秒級(jí)脈沖電源中的三相整流變壓器，經(jīng)三相整流變壓器升壓整流之后產(chǎn)生直流母線電壓;三相整流變壓器的溫度由油溫監(jiān)測(cè)電路(模塊)獲取后經(jīng)溫度采集端口傳入到DSP嵌入式控制器，DSP嵌入式控制器對(duì)溫度信號(hào)經(jīng)行分析判斷之后，決定是否開啟散熱風(fēng)機(jī)，散熱風(fēng)機(jī)的開啟由數(shù)字量輸出端口送出，散熱風(fēng)機(jī)的狀態(tài)反饋信號(hào)由數(shù)字量輸入端口傳入到DSP嵌入式控制器。三相整流變壓器油位信號(hào)由浮位開關(guān)產(chǎn)生數(shù)字量信號(hào)，經(jīng)數(shù)字量輸入端口傳入到DSP嵌入式控制器。
[0037]直流母線電壓送入納秒級(jí)脈沖電源中的脈沖發(fā)生電路，產(chǎn)生低壓脈沖;脈沖發(fā)生電路主要器件是IGBT模塊，DSP嵌入式控制器通過光纖端口發(fā)出IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由光纖傳輸至IGBT驅(qū)動(dòng)模塊(IGBT驅(qū)動(dòng)板)，由IGBT驅(qū)動(dòng)模塊(IGBT驅(qū)動(dòng)板)驅(qū)動(dòng)IGBT模塊完成脈沖發(fā)生過程。IGBT溫度由溫度監(jiān)測(cè)電路(模塊)傳送至溫度采集端口，DSP嵌入式控制器對(duì)溫度信號(hào)經(jīng)行分析判斷之后，決定是否開啟散熱風(fēng)機(jī)，散熱風(fēng)機(jī)的開啟由數(shù)字量端口送出，散熱風(fēng)機(jī)的狀態(tài)反饋信號(hào)由數(shù)字量輸入端口傳入到DSP嵌入式控制器。母線電壓監(jiān)測(cè)電路(模塊)將母線電壓值轉(zhuǎn)化為模擬量信號(hào)，傳送到模擬量采集端口，DSP嵌入式控制器將母線電壓采樣值分析處理之后，調(diào)整三相觸發(fā)信號(hào)，從而調(diào)整母線電壓值。
[0038]納秒級(jí)脈沖電源中的脈沖升壓及壓縮電路將低壓脈沖升壓為高壓脈沖，并壓縮為納秒級(jí)高壓脈沖；脈沖升壓及壓縮電路包括脈沖變壓器及磁壓縮模塊，油溫監(jiān)測(cè)電路(模塊)將監(jiān)測(cè)到的變壓器油溫轉(zhuǎn)化為模擬量信號(hào)由溫度采集端口傳入到DSP嵌入式控制器，DSP嵌入式控制器對(duì)溫度采樣值分析處理之后決定是否開啟散熱風(fēng)機(jī)，散熱風(fēng)機(jī)的開啟由數(shù)字量輸出端口送出，散熱風(fēng)機(jī)的狀態(tài)反饋信號(hào)由數(shù)字量輸入端口傳入到DSP嵌入式控制器;變壓器油位信號(hào)由浮位開關(guān)產(chǎn)生數(shù)字量信號(hào)，經(jīng)數(shù)字量輸入端口傳入到DSP嵌入式控制器。
[0039]納秒級(jí)高壓脈沖經(jīng)取樣電路輸出到負(fù)載，取樣電路由RC分壓式電壓取樣電路和霍爾互感器電流取樣電路組成，采集到的脈沖電壓信號(hào)、脈沖電流信號(hào)經(jīng)模擬量信號(hào)調(diào)理電路(模塊)轉(zhuǎn)化為模擬量信號(hào)，由模擬量采集端口輸入到DSP嵌入式控制器，DSP嵌入式控制器對(duì)采樣值分析處理后，調(diào)整三